Der Vogelsberg– Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Umwelt und Geologie

Der Vogelsberg– Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas

Umwelt und Geologie

Der Vogelsberg– Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas –

Wiesbaden, 2009

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Impressum

Umwelt und Geologie

ISSN 1617-4038ISBN 978-3-89026-359-5

Der Vogelsberg– Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas –

THOMAS REISCHMANN & ADALBERT SCHRAFT

Redaktion: Susanne Küttner-BahrKartographie: Michaela Hoffmann

Layout: Hermann BrennerEinband: Nadine Monika Lockwald

Titelfotos: Hintergrund: Blick vom Gackerstein zum HoherodskopfKleine Fotos: links oben: Bilstein SE von Schotten-Busenborn

rechts oben: Bonifatiuskanzel bei Grebenhain-Herchenhainlinks unten: ehem. Steinbruch Nidda-Michelnaurechts unten: Mittlerer Steinbruch Schwalmtal-Brauerschwenddazwischen: Dünnschliffaufnahme einer Olivinknolle mit gekreuzten Polarisatoren

Kartenausschnitte 1:25 000 mit Genehmigung des Hessischen Landesamtes für Bodenmanagement und Geoinformation, Wiesbaden

Herausgeber, © und Vertrieb:Hessisches Landesamt für Umwelt und GeologieRheingaustraße 18665203 Wiesbaden

Telefon: 0611/69 39-0Telefax: 0611/69 39-555E-Mail: vertrieb@hlug.de

Der Herausgeber übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Genauigkeit und Vollständigkeit der Angaben sowie für die Beachtung privaterRechte Dritter. Nachdruck – auch auszugsweise – nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers.

Südwand.Südwand.

Nordwand.Nordwand.

187

Aufschluss: SteinbruchGestein: SchlackenagglomeratTK 25: 5520 NiddaLage: R: 35 02 900, H: 55 87 330Landkreis: WetteraukreisGemeinde: NiddaStatus: Vorschlag als Natur- und Kultur-

denkmal

Beschreibung:

Etwa 300 m NW von Nidda-Michelnau befindet sicham Waldrand ein aufgelassener Steinbruch. Derfrüher von der Firma F.X. Michels GmbH, Mendig,betriebene Bruch ist mittlerweile rundherum zuge-wachsen und nur über einen engen Wegeinschnittzugänglich. Der Steinbruch ist in Privatbesitz, deräußere Teil des Steinbruchs ist jedoch entlang desbeschilderten Wanderwegs jederzeit öffentlich zu-gänglich. Der Weg führt auch zur Aussichtsplatt -form. Deren jetzt mit Geländer gesicherter Teil istdamit ebenfalls öffentlich zugänglich. Von hier auseröffnet sich ein grandioser Einblick in den Stein-bruch. Das Tor am Eingang ist verschlossen, das Be-treten des Steinbruchs gefährlich.

Der Blick in den Bruch bietet eine einzigartige Aus-sicht auf die Aufschlusswände. Das Material wurdein große Quader von 1 m Kantenlänge gesägt und zuFassadenplatten und Brückenverkleidungen, Graban-lagen, Bildhauerarbeiten und Denkmälern verarbei-tet. An den Wänden sind noch sehr eindrucksvolldie Spuren der früheren Steinbrucharbeit (Sägespu-ren einer großen Kettensäge, mit der das Gestein inBlöcken abgebaut wurde, sowie auch ältere Spurenvom Abbau mit Beilen) zu sehen.

Das Gestein ist relativ weich und wird deshalb we-gen seiner guten Bearbeitbarkeit auch heute nochvon Bildhauern und Hobbykünstlern geschätzt. InBerlin steht ein aus Michelnauer Stein künstlerischgestalteter Berliner Bär.

60 ehem. Steinbruch Nidda-Michelnau

60

3503000

5587

000

5588

000

TK25: 5520 Nidda0 100 200 300 400 500 m

Angesägte Quader.

Sägespuren.

THOMAS REISCHMANN & ADALBERT SCHRAFT

Der Vogelsberg – Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas –

188

Das Gestein, das hier abgebaut wurde, ist ein inten-siv rot gefärbtes Schlackenagglomerat. Vereinzeltsind mehr oder weniger kompakte Bomben aus Alka-libasalt eingelagert Die Pyroklasten sind durch Zeo-lithe miteinander verkittet, so dass das Gestein eineausreichende Festigkeit erhält. Auch die Blasenhohl-

räume sind weitgehend mit Zeolithen ausgekleidet.Erst unter dem Mikroskop ist das Ausgangsgesteinbesser anzusprechen. In der glasigen Matrix lassensich noch Klinopyroxene und Olivine als ursprüngli-che Minerale identifizieren. Die Pyroxene sind nochweitgehend erhalten, die Olivine jedoch gänzlichumgewandelt. Sie werden pseudomorph durch Ser-pentin und Erz ersetzt. Während der Serpentinisie-rung wurde auch Eisen freigesetzt, das die Rotfär-bung verursachte. Die ursprüngliche Schmelze, ausder die Schlacken stammen, war wohl ein Alkaliba-salt.

Die Schlacken lassen eine antiklinale Schichtung er-kennen, derart, dass sie am Südrand und in demzum Bruch führenden Wegeinschnitt mit ca. 30°nach Süden und im Nord-Teil mit etwa 50° nach Nor-den einfallen. Dies ist als ein Schnitt durch einenTuffwall zu sehen, der einst einen Kraterrand aufge-baut hatte. Der hohe Gasblasenanteil zeigt ebenfallsan, dass der Ausbruchsherd sehr nahe gelegen ha-ben muss. Über den Schlacken folgt ein Tuff unddarüber liegt ein Basalt, der das Agglomerat abdeckt.

Bearbeitungsspuren von Beilen.

Kraterrand im Zugangsbereich.

60 ehem. Steinbruch Nidda-Michelnau

Literatur:

SCHOTTLER, W. (1924a): Geologische Karte von Hessen 1 : 25 000, Blatt Nidda [TK 25, Bl. 5520 Nidda];Darmstadt.

SCHOTTLER, W. (1924b): Erläuterungen zur GeologischenKarte von Hessen 1 : 25 000, Blätter Nidda undSchotten [TK 25, Bl. 5520 Nidda und 5420 Schot-ten]: 131 S.; Darmstadt.

189

Dünnschliffaufnahme ohne gekreuzte Polarisatoren. Links: Schlacke mit Zeolith-gefüllten Hohlräumen. Ein Oli-vin-Einsprengling in der Bildmitte ist pseudomorph in Ser-pentin und Erz umgewandelt.Bildbreite 2,8 mm.

Dünnschliffaufnahme (wie links) mit gekreuzten Polarisa-toren. Bildbreite 2,8 mm.

Dünnschliffaufnahme ohne gekreuzte Polarisatoren: Schla -cke mit Zeolith-gefüllten Hohlräumen. Ein Klinopyroxen-Einsprengling und eine Pseudomorphose nach Olivin sindin der glasigen Matrix zu erkennen. Bildbreite 2,8 mm.

Dünnschliffaufnahme (wie links) mit gekreuzten Polarisa-toren. Bildbreite 2,8 mm.

Anhang – Glossar

Akkretionäre Lapilli: Kugelige Lapilli, die aus konzentrischen Lagen feinerAsche bestehen. Sie bilden sich in der Aschenwolkedurch Akkretion feinster Partikel. Akkretionäre La-pilli sind charakteristisch für phreatomagmatischeEruptionen, da der hohe Wasserdampfgehalt die Ad-häsion der Ascheteilchen begünstigt.

Amphibole: Die Amphibole sind Doppelkettensilikate mit kom-plexer Zusammensetzung. Das häufigste Amphibol-mineral in Vulkaniten ist die Hornblende, die meiststängelige, glänzende Kristalle mit vollkommenerSpaltbarkeit bildet. Im Handstück sind sie schwarz,im Dünnschliff von brauner Farbe.

Analcim:Feldspatvertreter Na[AlSi2O6]·H2O. Er kommt inSiO2-untersättigten Vulkaniten als Matrixmineral vor.

Apatit: der Apatit ist ein hexagonales KalziumphosphatCa5[(OH,Cl,F)(PO4)3], das akzessorisch (meist weni-ger als 1 %) in nadeliger oder stängeliger Form in fastallen magmatischen Gesteinen auftritt.

Basalt: Basalt ist das häufigste vulkanische Gestein auf derErde. Basalte werden unterteilt in SiO2-gesättigte Ba-salte, die Tholeiite und in SiO2-untersättigte, die Al-kalibasalte. Sie sind dunkelgrau bis schwarz, habenmeist ein porphyrisches Gefüge und bilden viele Ki-lometer lange Lavaströme aus.

Basanit: Basanit ist ein SiO2-armer, sehr dunkler, oft feinkör-niger–glasiger Vulkanit. Meist enthält er Olivine undKlinopyroxene als Einsprenglinge. Basanit kann auchFoide (Feldspatvertreter) enthalten.

Evaporit:Eindampfungsgestein, ein chemisches Sediment, dasdurch das Verdunsten von Wasser und der damit ver-bundenen Ausfällung von Salzen entsteht. Charakte-ristisch für die Flachwasserfazies in einem heißenKlima. Evaporite bilden wichtige Gips- und Salzlager-stätten.

Fluidalgefüge:Fließgefüge, erzeugt durch die Fließbewegung einesLavastroms. Da die Lava beim Fließen abkühlt understarrt, werden die Fließstrukturen wie Schlieren,eingeregelte Bläschen oder Kristalle „eingefroren“und bleiben erhalten.

Hawaiianische Eruption: Eruption von Lavafontänen. Ein solcher Ausbruch istnur wenig explosiv, seine Ablagerungen bleibenmeist auf das nahe Umfeld des Kraters beschränkt.Diese Eruptionsart ist typisch für basaltischeSchmelzen.

Hot-Spot: Heißes Mantelmaterial steigt als „Mantle Plume“nach oben und bildet dort einen „heißen Fleck“, ei-ne Region mit erhöhtem Wärmefluss und oft um-fangreichem Vulkanismus.

Iddingsit: Randliche, z.T. auch gänzliche Umwandlung von Oli-vin in ein rotes bis braunes Mineralgemenge aus Hä-matit, Goethit, Chlorit und Tonmineralen (meistSmektit). Oft sind nur noch die Pseudomorphosennach Olivin erkennbar.

Klinopyroxen:Die Klinopyroxene bilden eine Gruppe von monokli-nen Kettensilikaten. Der in Vulkaniten am weitestenverbreitete Klinopyroxen ist der Augit (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6] (vereinfacht, meist mit Bei-mengungen von Ti). Er bildet oft kurzsäulige,schwarz glänzende Einsprenglinge.

Kryoturbation: Durchmischung des Bodens in Permafrostgebietendurch Auftauen und Wiedergefrieren.

Leuzit: Ein Feldspatvertreter K[AlSi2O6], typisch für K-rei-che, SiO2-untersättigte Vulkanite.

Mantle Plume: Mit Mantle Plume beschreibt man heißes Mantel-material, das sich aufgrund seiner geringeren Dichteund dem damit verbundenen Auftrieb nach oben be-

249

Glossar

THOMAS REISCHMANN & ADALBERT SCHRAFT

Der Vogelsberg – Geotope im größten Vulkangebiet Mitteleuropas –

250

wegt. Ein aufsteigender Plume löst durch Druckent-lastung Schmelzbildung aus und ist oft die Ursacheintensiver vulkanischer Tätigkeit, wie z.B. auf Ha-waii. Die Deccan Flutbasalte wurden von einem Plu-me gefördert, als Indien vor 66 Ma darüber hinwegwanderte. Dieser Plume ist heute noch unter der In-sel Réunion aktiv.

Nephelin:Ein Feldspatvertreter (Na,K)[AlSiO4], typisch für Na-reiche, SiO2-untersättigte Vulkanite und Plutonite.

Olivin: Olivin (Mg,Fe)2[SiO4], ein Inselsilikat, ist das häu -figste Mineral im Oberen Erdmantel und kommtauch sehr oft in basischen Vulkaniten als Einspreng-ling vor. Olivin bildet eine Mischkristallreihe mitdem Mg-Endglied Forsterit und dem Fe-EndgliedFayalit.

Orthopyroxen: Die Orthopyroxene (Mg,Fe)2[Si2O6], Kettensilikatewie die Klinopyroxene, unterscheiden sich von die-sen durch ihre rhombische Symmetrie. Sie sind inGesteinen des Erdmantels sehr häufig, in Vulkanitensind Orthopyroxene nur in SiO2-reichen Schmelzenzu beobachten.

Phänokristalle: Einzelne, meist idiomorphe Kristalle, die als Ein-sprenglinge in einer feinkörnigen oder glasigenGrundmasse (Matrix) schwimmen. Ein solches Gefü-ge nennt man porphyrisch.

Phreatomagmatische Eruption: Meist heftiger Vulkanausbruch, der dadurch zustan-de kommt, dass heißes Magma auf Grundwassertrifft. Das Wasser verdampft schlagartig und die da-mit verbundene plötzliche Volumenzunahme führtzur Explosion.

Plagioklas:Feldspat der Mischungsreihe Albit Na[AlSi3O8]–An-orthit Ca[Al2Si2O8], Gerüstsilikate. Feldspäte sinddie häufigsten Minerale in der Erdkruste.

Plinianische Eruption:Heftige Eruption bei gasreichen Schmelzen, be-

nannt nach Plinius dem Jüngeren, der den Vesuv-Ausbruch aus dem Jahre 79 n. Chr. beschrieb. DieRauchsäule einer solchen Eruption kann über 20 km Höhe erreichen.

Sanidin:Monokline Hochtemperaturform des KalifeldspatsK[AlSi3O8]; Sanidin bildet häufig tafelige Einspreng-linge in K-reichen Vulkaniten.

Saprolith:Bezeichnung für ein ursprünglich silikatisches Ge-stein, das unter humiden Bedingungen (z.B. in Tro-pengebieten) tiefgründig chemisch verwittert ist. Erist gewöhnlich weich oder bröckelig und zeigt als au-tochthone, nicht umgelagerte Verwitterungsbildungnoch die Struktur des Ausgangsgesteins.

Solifluktion:Bodenkriechen. Typisch für Periglazialgebiete, in de-nen die Auftauschicht über dem gefrorenen Unter-grund wassergesättigt ist und schon bei geringerHangneigung von wenigen Grad abwärts fließenkann.

Sonnenbrenner(auch „Sonnenbrennerbasalt“): Eine Variante der Ba-saltverwitterung, insbesondere bei Kieselsäure-un-tersättigten Basalten und Basaniten auftretend, beider der enthaltene Nephelin und andere Foide unteranderem in Analcim umgewandelt werden, welcherein etwa 5 % größeres Volumen hat. Die betroffenenGesteine bekommen zunächst Flecken und Aus-blühungen, später Risse. Das Gestein hat dadurch ei-ne geringere Festigkeit als frischer Basalt und kannunter mechanischer Belastung zu Grus zerfallen.

Streichrichtungen: Die für Mitteleuropa wichtigsten Richtungen von Gesteinsformationen, Störungen und Kluftsystemenstreichen 0–20° (rheinisch, nach der Richtung desOberrheingrabens), 60–80° (erzgebirgisch, nach derRichtung des Hauptkamms des Erzgebirges), 100–120° (flach herzynisch, nach der Richtung des NE-Randes des Harzes), 130–140° (steil herzynisch,ebenfalls nach der Richtung des NE-Randes des Har-zes) und 160–180° (eggisch, nach der Richtung desEggegebirges).

Anhang – Glossar

Trachyt:Meist helles Vulkangestein, oft porphyrisch mit Ein-sprenglingen von Sanidin. Typisch für den Trachyt istauch das Fließgefüge, das sich an den eingeregeltenFeldspäten erkennen lässt. Typuslokalität ist der Dra-chenfels im Siebengebirge.

Tuff: Meist wird Tuff als Überbegriff für vulkaniklastischeGesteine gebraucht, also für alles, was bei Vulkan-ausbrüchen herausgeschleudert und wieder abgela-

gert wurde. Nach anderen Definitionen wird derAusdruck Tephra für das pyroklastische Lockermate-rial und Tuff für das verfestigte Gestein verwendet.

Zeolith:Gerüstsilikat mit Hohlräumen in der Kristallstruktur,die mit Wasser oder mit großen Kationen gefülltwerden können, daher die technische Bedeutung alsIonentauscher. Zeolithe kommen in Vulkaniten inHohlräumen, Blasen und Klüften vor und als Verwit-terungsprodukt vulkanischer Gläser.

251

Redaktionelle Anmerkung:

Der lange Strich – steht häufig für „bis” (z.B. feinkörniger–glasiger Vulkanit ist zu lesen als feinkörniger bis glasiger Vulkanit).

252

Anschriften der Autoren:

Prof. Dr. Thomas Reischmann

Südring 253D 55128 Mainz

Prof. Dr. Adalbert Schraft

Hessisches Landesamt für Umwelt und GeologieRheingaustraße 186D 65203 Wiesbaden